《化學(xué)專題16 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（選考）》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《化學(xué)專題16 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（選考）（116頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、專題十六物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(選考)1.原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)：(1)了解原子核外電子的排布原理及能級(jí)分布，能用電子排布式表示常見元素(136號(hào))原子核外電子、價(jià)電子的排布，了解原子核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；(2)了解元素電離能的含義，并能用以說明元素的某些性質(zhì)；(3)了解原子核外電子在一定條件下會(huì)發(fā)生躍遷，了解其簡(jiǎn)單應(yīng)用；(4)了解電負(fù)性的概念，知道元素的性質(zhì)與電負(fù)性的關(guān)系。考綱要求2.化學(xué)鍵與物質(zhì)的性質(zhì)：(1)理解離子鍵的形成，能根據(jù)離子化合物的結(jié)構(gòu)特征解釋其物理性質(zhì)；(2)了解共價(jià)鍵的形成，能用鍵能、鍵長(zhǎng)、鍵角等說明簡(jiǎn)單分子的某些性質(zhì)；(3)了解簡(jiǎn)單配合物的成鍵情況；(4)了解原子晶體的特征，能描述金
2、剛石、二氧化硅等原子晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系；(5)理解金屬鍵的含義，能用金屬鍵理論解釋金屬的一些物理性質(zhì)，了解金屬晶體的常見堆積方式；(6)了解雜化軌道理論及常見的雜化軌道類型(sp、sp2、sp3)，能用價(jià)層電子對(duì)互斥理論或者雜化軌道理論推測(cè)常見的簡(jiǎn)單分子或者離子的空間結(jié)構(gòu)。3.分子間作用力與物質(zhì)的性質(zhì)：(1)了解化學(xué)鍵和分子間作用力的區(qū)別；(2)了解氫鍵的存在對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響，能列舉含有氫鍵的物質(zhì)；(3)了解分子晶體與原子晶體、離子晶體、金屬晶體的結(jié)構(gòu)微粒、微粒間作用力的區(qū)別；(4)能根據(jù)晶胞確定晶體的組成并進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算；(5)了解晶格能的概念及其對(duì)離子晶體性質(zhì)的影響?？键c(diǎn)一基態(tài)原子的核
3、外電子排布欄目索引考點(diǎn)二元素的電離能和電負(fù)性考點(diǎn)三兩大理論與分子構(gòu)型考點(diǎn)四微粒作用與分子性質(zhì)考點(diǎn)五微粒作用與晶體結(jié)構(gòu)考點(diǎn)一基態(tài)原子的核外電子排布知識(shí)精講1.排布規(guī)律(1)能量最低原理：基態(tài)原子核外電子優(yōu)先占據(jù)能量最低的原子軌道，如Ge：1s22s22p63s23p63d104s24p2。(2)泡利原理：每個(gè)原子軌道上最多只能容納2個(gè)自旋狀態(tài)相反的電子。(3)洪特規(guī)則：原子核外電子在能量相同的各軌道上排布時(shí)，電子總是優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)一個(gè)軌道，且自旋狀態(tài)相同。2.表示方法(1)電子排布式按電子排入各電子層中各能級(jí)的先后順序，用能級(jí)符號(hào)依次寫出各能級(jí)中的電子數(shù)，同時(shí)注意特例。如：Cu：1s22s22p6
4、3s23p63d104s1(2)簡(jiǎn)化電子排布式“稀有氣體價(jià)層電子”的形式表示。如：Cu：Ar3d104s1(3)電子排布圖用方框表示原子軌道，用“”或“”表示自旋方向不同的電子，按排入各電子層中各能級(jí)的先后順序和在軌道中的排布情況書寫。如S：1.2015江蘇，21(A)(1)節(jié)選Cr3基態(tài)核外電子排布式為_。2.2015福建理綜，31(3)基態(tài)Ni原子的電子排布式為_，該元素位于元素周期表的第_族。題組集訓(xùn)1s22s22p63s23p63d3(或Ar3d3)1s22s22p63s23p63d84s2或Ar3d84s23.2015全國卷，37(1)處于一定空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子在原子核外出現(xiàn)的概率密
5、度分布可用_形象化描述。在基態(tài)14C原子中，核外存在_對(duì)自旋相反的電子。4.2015安徽理綜，25(1)(2)(1)Si位于元素周期表第_周期第_族。(2)N的基態(tài)原子核外電子排布式為_；Cu的基態(tài)原子最外層有_個(gè)電子。電子云2三A族1s22s22p315.2015浙 江 自 選 模 塊，15(1)Cu2的 電 子 排 布 式 是_。解析Cu的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1，失去2個(gè) 電 子 生 成 Cu2，Cu2的 電 子 排 布 式 為1s22s22p63s23p63d9或Ar3d9。1s22s22p63s23p63d9或Ar3d96.2014新課標(biāo)全國卷，37(
6、2)基態(tài)Fe原子有_個(gè)未成對(duì)電子。Fe3的電子排布式為_?？捎昧蚯杌洐z驗(yàn)Fe3，形成的配合物的顏色為_。解析基態(tài)Fe原子的核外電子排布式為Ar3d64s2，其中3d軌道有4個(gè)軌道未充滿，含有4個(gè)未成對(duì)電子。Fe原子失去4s軌道的2個(gè)電子和3d軌道的1個(gè)電子形成Fe3，則其電子排布式為1s22s22p63s23p63d5或Ar3d5。檢驗(yàn)Fe3時(shí)，F(xiàn)e3與SCN形成配合物而使溶液顯血紅色。41s22s22p63s23p63d5或Ar3d5血紅色7.2014江蘇，21(A)(1)Cu基態(tài)核外電子排布式為_。解析Cu的原子序數(shù)為29，根據(jù)洪特規(guī)則特例：能量相同的原子軌道在全充滿(如p6和d10)、
7、半充滿(如p3和d5)和全空(如p0和d0)狀態(tài)時(shí)，體系的能量較低，原子較穩(wěn)定，因此Cu原子的基態(tài)核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1，故Cu核外基態(tài)電子排布式為1s22s22p63s23p63d10或Ar3d10。Ar3d10或1s22s22p63s23p63d108.2014安徽理綜，25(1)Na位于元素周期表第_周期第_族；S的基態(tài)原子核外有_個(gè)未成對(duì)電子；Si的基態(tài)原子核外電子排布式為_。解析Na元素基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s1，則Na位于元素周期表中第三周期第A族。S元素基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p4，其中3p軌
8、道有兩個(gè)未成對(duì)電子。Si元素基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p2或Ne3s23p2。三A21s22s22p63s23p2或Ne3s23p29.2014四川理綜，8(1)XY2是紅棕色氣體，Y基態(tài)原子的電子排布式是_。10.2014福建理綜，31(1)基態(tài)硼原子的電子排布式為_。解析B的原子序數(shù)為5，故其基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p1。1s22s22p4或Ne2s22p41s22s22p1或Ne2s22p111.2014浙江自選模塊，15(1)節(jié)選31Ga基態(tài)原子的核外電子排布式是_。1s22s22p63s23p63d104s24p1或Ar3d104s24p1方法歸
9、納“兩原理，一規(guī)則”的正確理解1.原子核外電子排布符合能量最低原理、洪特規(guī)則、泡利原理，若違背其一，則電子能量不處于最低狀態(tài)。易誤警示在寫基態(tài)原子的電子排布圖時(shí)，常出現(xiàn)以下錯(cuò)誤：2.同能級(jí)的軌道半充滿、全充滿或全空狀態(tài)的原子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。如np3、np6Cr：3d54s1Mn：3d54s2Cu：3d104s1Zn：3d104s2考點(diǎn)二元素的電離能和電負(fù)性知識(shí)精講1.元素的電離能第一電離能：氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個(gè)電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的能量叫做第一電離能。常用符號(hào)I1表示，單位為kJmol1。(1)原子核外電子排布的周期性隨著原子序數(shù)的增加，元素原子的外圍電子排布呈現(xiàn)周期性的變化：每隔一
10、定數(shù)目的元素，元素原子的外圍電子排布重復(fù)出現(xiàn)從 到 的周期性變化。ns1ns2np6(2)元素第一電離能的周期性變化隨著原子序數(shù)的遞增，元素的第一電離能呈周期性變化：同周期從左到右，第一電離能有逐漸的趨勢(shì)，稀有氣體的第一電離能最，堿金屬的第一電離能最；同主族從上到下，第一電離能有逐漸的趨勢(shì)。增大大小減小說明同周期元素，從左到右第一電離能呈增大趨勢(shì)。同能級(jí)的軌道為全滿、半滿時(shí)較相鄰元素要大即第A族、第A族元素的第一電離能分別大于同周期相鄰元素。如Be、N、Mg、P。(3)元素電離能的應(yīng)用判斷元素金屬性的強(qiáng)弱電離能越小，金屬越容易失去電子，金屬性越強(qiáng)；反之越弱。判斷元素的化合價(jià)如果某元素的In1I
11、n，則該元素的常見化合價(jià)為n價(jià)，如鈉元素I2I1，所以鈉元素的化合價(jià)為1價(jià)。2.元素的電負(fù)性(1)元素電負(fù)性的周期性變化元素的電負(fù)性：不同元素的原子對(duì)鍵合電子吸引力的大小叫做該元素的電負(fù)性。隨著原子序數(shù)的遞增，元素的電負(fù)性呈周期性變化：同周期從左到右，主族元素電負(fù)性逐漸；同一主族從上到下，元素電負(fù)性呈現(xiàn)的趨勢(shì)。增大減小(2)1.2015福建理綜，31(1)CH4和CO2所含的三種元素電負(fù)性從小到大的順序?yàn)開。2.2014新課標(biāo)全國卷，37(1)改編在N、O、S中第一電離能最大的是_。題組集訓(xùn)H、C、ON3.2014四川理綜，8(1)已知Z基態(tài)原子的M層與K層電子數(shù)相等，則Z所在周期中第一電離能
12、最大的主族元素是_。解析第三周期元素中第一電離能最大的主族元素為Cl。Cl4.2013新課標(biāo)全國卷，37(2)前四周期原子序數(shù)依次增大的元素A、B、C、D中，A和B的價(jià)電子層中未成對(duì)電子均只有1個(gè)，并且A和B的電子數(shù)相差為8；與B位于同一周期的C和D，它們價(jià)電子層中的未成對(duì)電子數(shù)分別為4和2，且原子序數(shù)相差為2。四種元素中第一電離能最小的是_，電負(fù)性最大的是_(填元素符號(hào))。KF5.2013山東理綜，32(3)第一電離能介于B、N之間的第二周期元素有_種。6.2013安徽理綜，25(1)(2)改編已知Z的基態(tài)原子最外層電子排布式為3s23p1，W的一種核素的質(zhì)量數(shù)為28，中子數(shù)為14。則：(1
13、)W位于元素周期表第_周期第_族。(2)Z的第一電離能比W的_(填“大”或“小”)。3三A小7.2013山東理綜，32(1)下列曲線表示鹵族元素某種性質(zhì)隨核電荷數(shù)的變化趨勢(shì)，正確的是_。a8.2013福建理綜，31(1)依據(jù)第二周期元素第一電離能的變化規(guī)律，參照下圖中B、F元素的位置，用小黑點(diǎn)標(biāo)出C、N、O三種元素的相對(duì)位置。答案考點(diǎn)三兩大理論與分子構(gòu)型知識(shí)精講1.分子構(gòu)型與雜化軌道理論雜化軌道的要點(diǎn)當(dāng)原子成鍵時(shí)，原子的價(jià)電子軌道相互混雜，形成與原軌道數(shù)相等且能量相同的雜化軌道。雜化軌道數(shù)不同，軌道間的夾角不同，形成分子的空間形狀不同。雜化類型雜化軌道數(shù)目雜化軌道夾角空間構(gòu)型實(shí)例sp2180直
14、線形BeCl2sp23120平面三角形BF3sp3410928正四面體形CH42.分子構(gòu)型與價(jià)層電子對(duì)互斥模型價(jià)層電子對(duì)互斥模型說明的是價(jià)層電子對(duì)的空間構(gòu)型，而分子的空間構(gòu)型指的是成鍵電子對(duì)空間構(gòu)型，不包括孤電子對(duì)。(1)當(dāng)中心原子無孤電子對(duì)時(shí)，兩者的構(gòu)型一致。(2)當(dāng)中心原子有孤電子對(duì)時(shí)，兩者的構(gòu)型不一致。電子對(duì)數(shù)成鍵對(duì)數(shù)孤電子對(duì)數(shù)電子對(duì)空間構(gòu)型分子空間構(gòu)型實(shí)例220直線形直線形BeCl2330三角形三角形BF321V形SO2440四面體四面體形CH431三角錐形NH322V形H2O3.中心原子雜化類型和分子空間構(gòu)型的相互判斷中心原子的雜化類型和分子空間構(gòu)型有關(guān)，二者之間可以相互判斷。分子組
15、成(A為中心原子)中心原子的孤電子對(duì)數(shù)中心原子的雜化方式分子空間構(gòu)型示例AB20sp直線形BeCl21sp2V形SO22sp3V形H2OAB30sp2平面三角形BF31sp3三角錐形NH3AB40sp3正四面體形CH41.2015全國卷，37(3)節(jié)選CS2分子中，C原子的雜化軌道類型是_。2.2015山東理綜，33(3)F2通入稀NaOH溶液中可生成OF2，OF2分子構(gòu)型為_，其中氧原子的雜化方式為_。3.2015江蘇，21(A)(2)節(jié)選CH3COOH中C原子軌道雜化類型為_。題組集訓(xùn)spV形sp3sp3和sp24.2014江蘇，21(A)(3)節(jié)選醛基中碳原子的軌道雜化類型是_。5.20
16、14新課標(biāo)全國卷，37(3)節(jié)選乙醛中碳原子的雜化類型為_。6.2014四川理綜，8(2)已知XY2為紅棕色氣體，X與H可形成XH3，則XY離子的立體構(gòu)型是_，R2離子的3d軌道中有9個(gè)電子，則在R2的水合離子中，提供孤電子對(duì)的原子是_。sp2sp3、sp2V形O7.2014新課標(biāo)全國卷，37(2)(3)改編周期表前四周期的元素a、b、c、d、e原子序數(shù)依次增大。a的核外電子總數(shù)與其周期數(shù)相同，b的價(jià)電子層中的未成對(duì)電子有3個(gè)，c的最外層電子數(shù)為其內(nèi)層電子數(shù)的3倍，d與c同族；e的最外層只有一個(gè)電子，但次外層有18個(gè)電子。則a和其他元素形成的二元共價(jià)化合物中，分子呈三角錐形，該分子的中心原子的
17、雜化方式為_；這些元素形成的含氧酸中，分子的中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3的_；酸根呈三角錐結(jié)構(gòu)的酸是_。sp3HNO2、H2SO3HNO38.2013福建理綜，31(3)中陽離子的空間構(gòu)型為_，陰離子的中心原子軌道采用_雜化。三角錐形sp39.2013山東理綜，32(3)BCl3和NCl3中心原子的雜化方式分別為_和_。10.2013江蘇，21(A)(2)(4)已知元素Y基態(tài)原子的3p軌道上有4個(gè)電子，元素Z的原子最外層電子數(shù)是其內(nèi)層的3倍，則在Y的氫化物(H2Y)分子中，Y原子軌道的雜化類型是_，YZ的空間構(gòu)型為_。sp2sp3sp3正四面體知識(shí)精講考點(diǎn)四微粒作用與分子性質(zhì)1.共價(jià)鍵(1)共價(jià)
18、鍵的類型按成鍵原子間共用電子對(duì)的數(shù)目分為單鍵、雙鍵、三鍵。按共用電子對(duì)是否偏移分為極性鍵、非極性鍵。按原子軌道的重疊方式分為鍵和鍵，前者的電子云具有軸對(duì)稱性，后者的電子云具有鏡像對(duì)稱性。(2)鍵參數(shù)鍵能：氣態(tài)基態(tài)原子形成1mol化學(xué)鍵釋放的最低能量，鍵能越大，化學(xué)鍵越穩(wěn)定。鍵長(zhǎng)：形成共價(jià)鍵的兩個(gè)原子之間的核間距，鍵長(zhǎng)越短，共價(jià)鍵越穩(wěn)定。鍵角：在原子數(shù)超過2的分子中，兩個(gè)共價(jià)鍵之間的夾角。鍵參數(shù)對(duì)分子性質(zhì)的影響鍵長(zhǎng)越短，鍵能越大，分子越穩(wěn)定。(3)鍵、鍵的判斷由軌道重疊方式判斷“頭碰頭”重疊為鍵，“肩并肩”重疊為鍵。由共用電子對(duì)數(shù)判斷單鍵為鍵；雙鍵或三鍵，其中一個(gè)為鍵，其余為鍵。由成鍵軌道類型判
19、斷s軌道形成的共價(jià)鍵全部是鍵；雜化軌道形成的共價(jià)鍵全部為鍵。(4)等電子原理原子總數(shù)相同、價(jià)電子總數(shù)相同的分子或離子具有相似的化學(xué)鍵特征。物理性質(zhì)相似，化學(xué)性質(zhì)不同。常見等電子體：(5)配位鍵孤電子對(duì)分子或離子中沒有跟其他原子共用的電子對(duì)稱孤電子對(duì)。配位鍵a.配位鍵的形成：成鍵原子一方提供孤電子對(duì)，另一方提供空軌道形成的共價(jià)鍵；配合物如Cu(NH3)4SO4配位體有孤電子對(duì)，如H2O、NH3、CO、F、Cl、CN等。中心原子有空軌道，如Fe3、Cu2、Zn2、Ag等。2.分子性質(zhì)(1)分子的極性分子構(gòu)型與分子極性的關(guān)系類型實(shí)例鍵的極性空間構(gòu)型分子極性X2H2、N2非極性鍵直線形非極性分子XYH
20、Cl、NO極性鍵直線形極性分子XY2(X2Y)CO2、CS2極性鍵直線形非極性分子XY2(X2Y)SO2極性鍵V形極性分子H2O、H2S 極性鍵V形極性分子XY3BF3極性鍵 平面三角形 非極性分子NH3極性鍵三角錐形極性分子XY4CH4、CCl4極性鍵 正四面體形 非極性分子(2)溶解性“相似相溶”規(guī)律：非極性溶質(zhì)一般能溶于非極性溶劑，極性溶質(zhì)一般能溶于極性溶劑，若存在氫鍵，則溶劑和溶質(zhì)之間的氫鍵作用力越大，溶解性越好?！跋嗨葡嗳堋边€適用于分子結(jié)構(gòu)的相似性，如乙醇和水互溶，而戊醇在水中的溶解度明顯減小。(3)無機(jī)含氧酸分子的酸性無機(jī)含氧酸可寫成(HO)mROn，如果成酸元素R相同，則n值越大
21、，R的正電性越高，使ROH中O的電子向R偏移，在水分子的作用下越易電離出H，酸性越強(qiáng)，如HClOHClO2HClO3氫鍵范德華力影響強(qiáng)度的因素隨著分子極性和相對(duì)分子質(zhì)量的增大而增大組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大對(duì)于AHB，A、B的電負(fù)性越大，B原子的半徑越小，氫鍵鍵能越大成鍵原子半徑越小，鍵長(zhǎng)越短，鍵能越大，共價(jià)鍵越穩(wěn)定對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響影響物質(zhì)的熔沸點(diǎn)、溶解度等物理性質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，隨相對(duì)分子質(zhì)量的增大，物質(zhì)的熔沸點(diǎn)升高，如F2Cl2Br2I2，CF4CCl4H2S，HFHCl，NH3PH3影響分子的穩(wěn)定性共價(jià)鍵鍵能越大，分子穩(wěn)定性越強(qiáng)題組集訓(xùn)1.2015江蘇
22、，21(A)(1)(2)(3)節(jié)選下列反應(yīng)曾用于檢測(cè)司機(jī)是否酒后駕駛：2Cr2O3CH3CH2OH16H13H2O4Cr(H2O)633CH3COOH(1)配 合 物 Cr(H2O)63中，與 Cr3形 成 配 位 鍵 的 原 子 是_(填元素符號(hào))。O(2)1molCH3COOH分子含有鍵的數(shù)目為_。(3)與H2O互為等電子體的一種陽離子為_(填化學(xué)式)；H2O與CH3CH2OH可以任意比例互溶，除因?yàn)樗鼈兌际菢O性分子外，還因?yàn)開。7mol(或76.021023)H2FH2O與CH3CH2OH之間可以形成氫鍵2.2014新課標(biāo)全國卷，37(3)1mol乙醛分子中含有鍵的數(shù)目為_，乙酸的沸點(diǎn)明
23、顯高于乙醛，其主要原因是_。3.2014江蘇，21(A)(2)與OH互為等電子體的一種分子為_(填化學(xué)式)。6NACH3COOH存在分子間氫鍵HF4.2014新課標(biāo)全國卷，37(3)改編已知a是H，b是N，c是O，d是S，a與其他元素形成的二元共價(jià)化合物中，分子中既含有極性共價(jià)鍵，又含有非極性共價(jià)鍵的化合物是_(填化學(xué)式，寫出兩種)。N2H4、H2O25.2014浙江自選模塊，15(2)(3)(2)維生素B1可作為輔酶參與糖的代謝，并有保護(hù)神經(jīng)系統(tǒng)的作用。該物質(zhì)的結(jié)構(gòu)式為以下關(guān)于維生素B1的說法正確的是_。A.只含鍵和鍵B.既有共價(jià)鍵又有離子鍵C.該物質(zhì)的熔點(diǎn)可能高于NaClD.該物質(zhì)易溶于鹽
24、酸BD(3)維生素B1晶體溶于水的過程中要克服的微粒間作用力有_。A.離子鍵、共價(jià)鍵B.離子鍵、氫鍵、共價(jià)鍵C.氫鍵、范德華力D.離子鍵、氫鍵、范德華力D6.2013江蘇，21(A)節(jié)選已知元素X位于第四周期，其基態(tài)原子的內(nèi)層軌道全部排滿電子，且最外層電子數(shù)為2，元素Y基態(tài)原子的3p軌道上有4個(gè)電子，元素Z的最外層電子數(shù)是其內(nèi)層的3倍。則與YZ互為等電子體的分子的化學(xué)式_(任寫一種)。X的氯化物與氨水反應(yīng)可形成配合物X(NH3)4Cl2，1mol該配合物中含有鍵的數(shù)目為_。Z的氫化物(H2Z)在乙醇中的溶解度大于H2Y，其原因是_。解析X的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d10
25、4s2，為30號(hào)元素鋅。Y核外電子排布式為1s22s22p63s23p4，為16號(hào)元素硫，Z為氧。與SO互為等電子體的分子可以采用“左右移位，同族替換”的方法，SOSiF4SiCl4CCl4等。Zn(NH3)42中Zn與NH3之間以配位鍵相連，共4個(gè)鍵，加上4個(gè)NH3的12個(gè)鍵，共16個(gè)鍵。在乙醇中的溶解度H2O大于H2S，是因?yàn)樗肿优c乙醇間能形成分子間氫鍵。答案CCl4或SiCl4等16mol或166.021023個(gè)水分子與乙醇分子之間形成氫鍵7.2013山東理綜，32(4)若BCl3與XYn通過B原子與X原子間的配位鍵結(jié)合形成配合物，則該配合物中提供孤電子對(duì)的原子是_。解析由于在BCl3
26、中B原子無孤電子對(duì)，但有空軌道，所以提供孤電子對(duì)的原子是X。X8.2013新課標(biāo)全國卷，37(5)碳和硅的有關(guān)化學(xué)鍵鍵能如下所示，簡(jiǎn)要分析和解釋下列有關(guān)事實(shí)：化學(xué)鍵CCCHCO SiSi SiH SiO鍵能/(kJmol1)356413336226318452硅與碳同族，也有系列氫化物，但硅烷在種類和數(shù)量上都遠(yuǎn)不如烷烴多，原因是_。SiH4的穩(wěn)定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是_。CC鍵和CH鍵較強(qiáng)，所形成的烷烴穩(wěn)定，而硅烷中SiSi鍵和SiH鍵的鍵能較低，易斷裂，導(dǎo)致長(zhǎng)鏈硅烷難以生成CH鍵的鍵能大于CO鍵，CH鍵比CO鍵穩(wěn)定。而SiH鍵的鍵能卻遠(yuǎn)小于SiO鍵，所以SiH鍵不穩(wěn)定而傾向于形
27、成穩(wěn)定性更強(qiáng)的SiO鍵9.2013福建理綜，(3)(4)(3)BF3與一定量的水形成(H2O)2BF3晶體Q，Q在一定條件下可轉(zhuǎn)化為R：晶體Q中各種微粒間的作用力不涉及_(填序號(hào))。a.離子鍵b.共價(jià)鍵c.配位鍵d.金屬鍵e.氫鍵f.范德華力ad(4)已知苯酚()具有弱酸性，其Ka1.11010；水楊酸第一級(jí)電離形成的離子能形成分子內(nèi)氫鍵。據(jù)此判斷，相同溫度下電離平衡常數(shù)Ka2(水楊酸)_Ka(苯酚)(填“”或“”)，其原因是_。3.分子間作用力分子晶體(1)分子間作用力：把分子聚集在一起的作用力。分子間作用力是一種靜電作用，比化學(xué)鍵弱得多，包括范德華力和氫鍵。范德華力一般飽和性和方向性，而氫
28、鍵則飽和性和方向性。沒有有(2)分子晶體：分子間以分子間作用力(范德華力、氫鍵)相結(jié)合的晶體，典型的分子晶體有冰、干冰。其晶體結(jié)構(gòu)模型及特點(diǎn)為干冰冰晶體模型結(jié)構(gòu)特點(diǎn)干冰晶體是一種立方面心結(jié)構(gòu)每8個(gè)CO2分子構(gòu)成立方體，在六個(gè)面的中心又各占據(jù)1個(gè)CO2分子。每個(gè)CO2分子周圍，離該分子最近且距離相等的CO2分子有12個(gè)(同層4個(gè)，上層4個(gè)，下層4個(gè))每個(gè)水分子周圍只有4個(gè)緊鄰的水分子，在四面體中心的每個(gè)水分子與四面體頂角方向的4個(gè)相鄰水分子相互吸引，這一排列使冰晶體中的水分子的空間利用率不高，留有相當(dāng)大的空隙。當(dāng)冰剛剛?cè)诨癁橐簯B(tài)水時(shí)，熱運(yùn)動(dòng)使冰的結(jié)構(gòu)部分解體，水分子的空隙減小，密度反而增大，超過
29、4時(shí)，才由于熱運(yùn)動(dòng)加劇，分子間距離加大，密度逐漸減小分子間作用力強(qiáng)弱和分子晶體熔沸點(diǎn)大小的判斷：組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間作用力越，克服分子間作用力使物質(zhì)熔化和汽化就需要更的能量，熔沸點(diǎn)越。但存在氫鍵時(shí)分子晶體的熔沸點(diǎn)往往反常地。大多高高(3)NH3、H2O、HF中由于存在氫鍵，使得它們的沸點(diǎn)比同族其他元素氫化物的沸點(diǎn)反常地高。影響物質(zhì)的性質(zhì)方面：增大物質(zhì)的熔沸點(diǎn)，增大物質(zhì)的溶解性。表示方法：XHY(N、O、F)，一般都是氫化物中存在。4.金屬鍵金屬晶體(1)金屬鍵：金屬離子和之間強(qiáng)烈的相互作用。運(yùn)用自由電子理論可解釋金屬晶體的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性。自由電子晶體中的微粒導(dǎo)
30、電性導(dǎo)熱性延展性金屬離子和自由電子自由電子在外加電場(chǎng)的作用下發(fā)生定向移動(dòng)自由電子與金屬離子碰撞傳遞熱量晶體中各原子層相對(duì)滑動(dòng)仍保持相互作用(2)金屬晶體：通過金屬鍵作用形成的晶體。金屬鍵的強(qiáng)弱和金屬晶體熔沸點(diǎn)的變化規(guī)律：陽離子所帶電荷數(shù)越，半徑越，金屬鍵越，熔沸點(diǎn)越高，如熔點(diǎn)：NaMgAl，LiNaKRbCs。金屬鍵的強(qiáng)弱可以用金屬的原子化熱來衡量。多小強(qiáng)5.分子晶體、原子晶體、離子晶體與金屬晶體的結(jié)構(gòu)微粒，以及微粒間作用力的區(qū)別晶體類型 原子晶體分子晶體金屬晶體離子晶體結(jié)構(gòu)微粒原子分子金屬陽離子、自由電子陰、陽離子微粒間作用(力)共價(jià)鍵分子間作用力復(fù)雜的靜電作用離子鍵熔沸點(diǎn)很高很低一般較高，
31、少部分低較高硬度很硬一般較軟一般較硬，少部分軟較硬溶解性難溶解相似相溶難溶(Na等與水反應(yīng))易溶于極性溶劑導(dǎo)電情況不導(dǎo)電(除硅)一般不導(dǎo)電良導(dǎo)體固體不導(dǎo)電，熔化或溶于水后導(dǎo)電實(shí)例金剛石、水晶、碳化硅等干冰、冰、純硫酸、H2(S)等Na、Mg、Al等NaCl、CaCO3、NaOH等6.物質(zhì)熔沸點(diǎn)的比較(1)不同類型晶體：一般情況下，原子晶體離子晶體分子晶體。(2)同種類型晶體：構(gòu)成晶體質(zhì)點(diǎn)間的作用大，則熔沸點(diǎn)高，反之則小。離子晶體：離子所帶的電荷數(shù)越高，離子半徑越小，則其熔沸點(diǎn)就越高。分子晶體：對(duì)于同類分子晶體，相對(duì)分子質(zhì)量越大，則熔沸點(diǎn)越高。原子晶體：鍵長(zhǎng)越短，鍵能越大，則熔沸點(diǎn)越高。(3)常
32、溫常壓下狀態(tài)：熔點(diǎn)：固態(tài)物質(zhì)液態(tài)物質(zhì)；沸點(diǎn)：液態(tài)物質(zhì)氣態(tài)物質(zhì)。題組集訓(xùn)1.2015全國卷，37(4)(5)(4)CO能與金屬Fe形成Fe(CO)5，該化合物熔點(diǎn)為253K，沸點(diǎn)為376K，其固體屬于_晶體。(5)碳有多種同素異形體，其中石墨烯與金剛石的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示：分子在石墨烯晶體中，每個(gè)C原子連接_個(gè)六元環(huán)，每個(gè)六元環(huán)占有_個(gè)C原子。在金剛石晶體中，C原子所連接的最小環(huán)也為六元環(huán)，每個(gè)C原子連接_個(gè)六元環(huán)，六元環(huán)中最多有_個(gè)C原子在同一平面。321242.2014新課標(biāo)全國卷，37(3)(4)改編Cu2O為半導(dǎo)體材料，在其立方晶胞內(nèi)部有4個(gè)氧原子，其余氧原子位于面心和頂點(diǎn)，則該晶胞中有_
33、個(gè)銅原子。Al單質(zhì)為面心立方晶體，其晶胞參數(shù)a0.405nm，晶胞中鋁原子的配位數(shù)為_。列式表示Al單質(zhì)的密度_gcm3。16123.2014江蘇，21(A)(5)Cu2O在稀硫酸中生成Cu和CuSO4。銅晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，銅晶體中每個(gè)銅原子周圍距離最近的銅原子數(shù)目為_。124.2014四川理綜，8(3)Z基態(tài)原子的M層與K層電子數(shù)相等，它與某元素形成的化合物的晶胞如下圖所示，晶胞中陰離子和陽離子的個(gè)數(shù)之比是_。215.2014福建理綜，31(2)(3)(4)氮化硼(BN)晶體有多種相結(jié)構(gòu)。六方相氮化硼是通常存在的穩(wěn)定相，與石墨相似，具有層狀結(jié)構(gòu)，可作高溫潤滑劑。立方相氮化硼是超硬材料，有優(yōu)異
34、的耐磨性。它們的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示。(2)關(guān)于這兩種晶體的說法，正確的是_(填序號(hào))。a.立方相氮化硼含有鍵和鍵，所以硬度大b.六方相氮化硼層間作用力小，所以質(zhì)地軟c.兩種晶體中的BN鍵均為共價(jià)鍵d.兩種晶體均為分子晶體解析立方相氮化硼晶體的硬度大小與是否含有鍵和鍵無關(guān)，與晶體的結(jié)構(gòu)有關(guān)，即立方相氮化硼晶體為原子晶體，硬度較大，a錯(cuò)誤；六方相氮化硼晶體與石墨晶體相似，根據(jù)石墨晶體可知其層和層之間是靠范德華力結(jié)合的，故其作用力小，質(zhì)地較軟，b正確；B和N都是非金屬元素，兩種晶體中的BN鍵都是共價(jià)鍵，c正確；六方相氮化硼晶體與石墨晶體相似，屬于混合型晶體，立方相氮化硼晶體為原子晶體，d錯(cuò)誤。答案bc
35、(3)六方相氮化硼晶體層內(nèi)一個(gè)硼原子與相鄰氮原子構(gòu)成的空間構(gòu)型為_，其結(jié)構(gòu)與石墨相似卻不導(dǎo)電，原因是_。解析六方相氮化硼晶體與石墨晶體相似，同一層上的原子在同一平面內(nèi)，根據(jù)六方相氮化硼晶體的晶胞結(jié)構(gòu)可知，1個(gè)B原子與3個(gè)N原子相連，故為平面三角形結(jié)構(gòu)；由于B最外層有3個(gè)電子都參與了成鍵，層與層之間沒有自由移動(dòng)的電子，故不導(dǎo)電。平面三角形層狀結(jié)構(gòu)中沒有自由移動(dòng)的電子(4)立方相氮化硼晶體中，硼原子的雜化軌道類型為_。該晶體的天然礦物在青藏高原地下約300km的古地殼中被發(fā)現(xiàn)。根據(jù)這一礦物形成事實(shí)，推斷實(shí)驗(yàn)室由六方相氮化硼合成立方相氮化硼需要的條件應(yīng)是_。解析立方相氮化硼晶體的結(jié)構(gòu)與金剛石相似，故
36、B原子為sp3雜化；該晶體存在地下約300km的古地殼中，因此制備需要的條件是高溫、高壓。sp3高溫、高壓6.2014新課標(biāo)全國卷，37(4)(5)周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序數(shù)依次增大。a的核外電子總數(shù)與其周期數(shù)相同，b的價(jià)電子層中的未成對(duì)電子有3個(gè)，c的最外層電子數(shù)為其內(nèi)層電子數(shù)的3倍，d與c同族；e的最外層只有1個(gè)電子，但次外層有18個(gè)電子?；卮鹣铝袉栴}：(4)e和c形成的一種離子化合物的晶體結(jié)構(gòu)如圖1，則e離子的電荷為_。解析e為Cu，c為O，由圖1可知，晶胞中含Cu原子數(shù)為4個(gè)，含O原子為8 12個(gè)，故化學(xué)式為Cu2O，O為2價(jià)，則Cu為1價(jià)。答案1(5)這5種元素
37、形成的一種11型離子化合物中，陰離子呈四面體結(jié)構(gòu)；陽離子呈軸向狹長(zhǎng)的八面體結(jié)構(gòu)(如圖2所示)。該化合物中，陰離子為_，陽離子中存在的化學(xué)鍵類型有_；該化合物加熱時(shí)首先失去的組分是_，判斷理由是_。解析含有H、N、O、S、Cu5種元素的化合物，結(jié)合課本選修3配合物有關(guān)知識(shí)和題目所給信息，觀察中心為1個(gè)Cu2，周圍為4個(gè)NH3分子和2個(gè)H2O分子，得到該化合物化學(xué)式為Cu(NH3)4SO42H2O，加熱時(shí)，由于H2O和Cu2作用力較弱會(huì)先失去。共價(jià)鍵和配位鍵H2OH2O與Cu2的配位鍵比NH3與Cu2的弱7.2013新課標(biāo)全國卷，37(2)(3)(4)(6)(2)硅主要以硅酸鹽、_等化合物的形式存
38、在于地殼中。(3)單質(zhì)硅存在與金剛石結(jié)構(gòu)類似的晶體，其中原子與原子之間以_相結(jié)合，其晶胞中共有8個(gè)原子，其中在面心位置貢獻(xiàn)_個(gè)原子。解析金剛石晶胞的面心上各有一個(gè)原子，面上的原子對(duì)晶胞的貢獻(xiàn)是。二氧化硅共價(jià)鍵3(4)單質(zhì)硅可通過甲硅烷(SiH4)分解反應(yīng)來制備。工業(yè)上采用Mg2Si和NH4Cl在液氨介質(zhì)中反應(yīng)制得SiH4，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。Mg2Si4NH4Cl=SiH44NH32MgCl2(6)在硅酸鹽中，SiO四面體如下圖(a)通過共用頂角氧離子可形成島狀、鏈狀、層狀、骨架網(wǎng)狀四大類結(jié)構(gòu)型式。圖(b)為一種無限長(zhǎng)單鏈結(jié)構(gòu)的多硅酸根：其中Si原子的雜化 形 式 為 _，Si與 O的 原
39、 子 數(shù) 之 比 為_，化學(xué)式為_。8.2013新課標(biāo)全國卷，37(3)(4)前四周期原子序數(shù)依次增大的元素A、B、C、D中，A和B的價(jià)電子層中未成對(duì)電子均只有一個(gè)，并且A和B的電子數(shù)相差為8；與B位于同一周期的C和D，它們的價(jià)電子層中未成對(duì)電子數(shù)分別為4和2，且原子序數(shù)相差為2。(3)A、B和D三種元素組成的一個(gè)化合物的晶胞如圖所示。該化合物的化學(xué)式為_；D的配位數(shù)為_。列式計(jì)算該晶體的密度_gcm3。解析有4個(gè)未成對(duì)電子的一定是過渡金屬元素，前四周期元素中只有3d64s2符合，因而C為Fe元素，順推出D為Ni，B為K，A為F。即該化合物的化學(xué)式為K2NiF4。D的配位體是距其最近的異種原子A，分別在它的前面、后面、左邊、右邊、上邊、下邊，共6個(gè)A原子。(4)A、B和C3三種離子組成的化合物B3CA6，其中化學(xué)鍵的類型有_；該化合物中存在一個(gè)復(fù)雜離子，該離子的化學(xué)式為_，配位體是_。解析在K3FeF6中K與FeF63之間是離子鍵，F(xiàn)eF63中Fe3與F之間是配位鍵，F(xiàn)e3是中心離子，F(xiàn)是配位體。離子鍵、配位鍵FeF63F
化學(xué)專題16 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（選考）
